JPS5899676A - 冷凍装置用流体制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は冷凍装置に使用する流体制御弁の改良に関する
。

従来の一般的な冷凍装置は第３図に示す如く、圧縮機２
１．凝縮器２２．絞シ装置２３．蒸発装置２４を順次連
結して冷凍サイクルを構成している。前記冷凍サイクル
においてはサーモスタット（図示せず）により圧縮機２
１が運転制御されており、このサーモスタットの［０Ｆ
ＦＪ中には凝縮器２２内に滞留している冷凍効果のない
過熱冷媒ガスが絞り装置２３を介して蒸発器２４内に流
入して前記蒸発器２４を加熱して圧縮機２１の運転率を
増加させ、消費電力量が増大するという欠点を有してい
る。前記欠点を除去するため最近の冷凍装置では第４図
に示す如く凝縮器３１と絞り装置３２の間に電磁弁３３
を設け、前記電磁弁３３をサーモスタットが「ＯＮＪ中
の冷凍装置が作動中は開路状態とし、またサーモスタッ
トが「０ＦＦＪ中の冷凍装置が停止中は閉路状態とする
ことにより凝縮器３１内に滞留している過熱冷媒ガスが
蒸発器３４内に流入するのを防止し、蒸発器３４の温度
上昇を防ぎ消費電力量の低減を図っているのが知られて
いる。尚３６は圧縮機である。

しかし前記の電磁弁３３を使用する冷凍装置では出力１
ｏＯＷ前後の小型冷凍装置では電磁弁−ベージ ３３が消費する６〜６Ｗの電力により消費電力量の低減
が相殺されるというような欠点を有してい　。

た。かかる欠点に鑑み、本出願人は圧力応動素子の前後
に冷凍装置の低圧側圧力と大気圧を作用せしめ、低圧側
圧力が大気圧を基準として所定の圧力に上昇したる時に
前記圧力応動素子と連結した弁体にて冷凍装置に介在し
た弁装置を閉路し所定の圧力より降下したる時に開路す
る流体制御弁を提案しているが、更にその効果を良好な
ものとするため、冷凍装置により冷却する被冷却物の温
度を基準として弁装置を開閉するものを提供せんとする
ものである。

つまり、本発明は被冷却物に接触させた感熱筒内圧力と
、冷凍装置内圧力を圧力応動素子の前後に作用させ、か
つ冷凍装置に接続させた弁装置をり正確な弁開閉動作を
保障し消費電力の低減を図るものである。

以下に本発明一実施例の流体制御弁を冷媒とし１網昭５
８−９９６７ば２） てＲ１２を使用する冷凍装置に応用した例について図に
従い説明する。

図において、１は圧縮機、２は凝縮器、３は絞り装置、
４は本発明による流体制御弁、５は蒸発器であり、順次
環状に接続して冷凍サイクルを構成している。流体制御
弁４は上ケーシング６と下ケーシング７より本体全構成
し、内部全上下２室に区画するよう圧力応動素子８を設
けている。上ケーシング６は感熱筒９と連通しており、
この感熱筒９の先端には感熱部１０が形成され、更にそ
の先端には感熱筒９内に冷媒全封入するための封入口１
０ａが設けられている。また、前記感熱部１０く形成さ
れている。また、感熱筒９内に封入されている冷媒は冷
凍装置内を循環する冷媒と同一の冷媒Ｒ−１２であり、
その封入量は常温の液状態で前記感熱筒圧力室１１内容
積より若干多い値である。さらに、前記感熱部１ｏは冷
凍装置の被冷却物（冷蔵庫においては庫内空気）と接触
せしめ６　ベージ ている。

一方、前記流体制御弁４の下ケーシング７と圧力応動素
子８で形成される弁室１２には弁座体１３と弁体１４．
ストッパー１６　、７Ａ７ジヤ１６．プランジャ１６の
上７ランク部１６ａ’ｉ前記圧力応動素子８に付勢する
スプリング１７及び入口ノくイブ１８ａ、出口バイブ１
８ｂより弁装置１９を構成している。前記弁体１４はプ
ランジャ１６の下端に固着され、前記圧力応動素子８の
変位により弁装置１９を開閉するものである。また、前
記入口バイブ１８ａは冷凍装置の高圧回路の絞り装置３
出口側に接続し、出ロノ（イブ１８ｂは蒸発器６０入ロ
側に接続されている。尚、この実施例（おいては所定の
冷却温度は一１８Ｃ（飽和圧力１．６６Ｋｇ　／　ｔｙ
ｌ　ａｂｇ　）であるため、運転中の蒸発器６内圧力は
一３ｏＣ（飽和圧力１．ｏ２Ｋｙ７讐ａｂｓ）に設計し
ている。また、スプリング１７の付勢力は圧力応動素子
８の断面積７．１ｏ＋ｆにより２　、　Ｉ　Ｋｐと設定
している。つまり圧力差０　、　ａＫｇ／ｃｆＩｌのと
きに圧力応動素子８はつり合っている。

本発明の流体制御弁４の感熱筒９内に封入している冷媒
量は液状態で感熱筒圧力室１１内容積以上であるととも
に、流体制御弁４は蒸発器５の入口部に設けであるため
、前記感熱筒圧力室１１の温度も運転中には一３Ｏｒま
で低下する。周知のように密封状態の容器内に封入さ扛
た冷媒は最も温度の低い所に凝縮するため、前記感熱筒
圧力室１１内に満液状態である。従って該感熱筒圧力室
１１は−３００の飽和圧力ではなく、ガス冷媒の存在す
る感熱部１ｏの圧力（−１８Ｃの飽和圧力１　、６６Ｋ
ｇ／ｃｎｌ　ａ　ｂ　ｓ　）となることは当然のことで
ある。

つまり、本流体制御弁は被冷却物より蒸発器６の温度が
６Ｃ以上低くなると弁装置を開路し、蒸発器５の温度と
被冷却物温度の差が６Ｃ以下となると閉路するものであ
る。

次に上記構成による流体制御弁４ｆ：適用した冷凍装置
の動作について説明する。

第１図は運転中の状態を示す、低圧回路である流体制御
弁４の弁装置１９−及び蒸発器５内及び弁室１２内は１
６０２Ｋｇ／ｃｍａ　ｂ　８であり、被冷却物の温度ア
、−ン は所定の温度（−１ＳＣ）より若干高く、従って感熱筒
圧力室１１内は１　、７Ｋｇ１ｃｔｄａｂｓ　であるた
め、圧力応動素子８はスプリング１７の付勢力との関係
で２．ｙＫｙの力で下方へ付勢され弁装置１９は開放状
態を維持している。つまり、冷凍装置としては通常の状
態であり正規冷凍作用が行なわれている。

次に停止時の状態を第２図に示す。圧縮機１が停止する
と凝縮器２と蒸廃器６の圧力差により絞り装置３を通じ
高過冷媒が蒸発器５に流入し、・蒸発器６内及び弁室１
２内の圧力は上昇する。このとき被冷却物は一１８Ｃ以
下に冷却されているため感熱筒圧力室１１は１　、６Ｋ
ｙｌｃｒｌａ　ｂ　ｓ程度となっているため、弁室１２
内圧力が１．３０にμｉｂｓ、つまり蒸発器５温度が一
２４ｔｌ’まで上昇すると弁装置１９を閉路し、前記蒸
発器５への高温冷媒の流入を阻止するものである。次に
再度圧縮機１が起動すると弁装置１９は閉路したままで
あるが、下ＬＡＫｐ　／　ｃｄ以下となるため圧力応動
素子８の上下装置１９は開路し、前述の運転状態となる
。

尚、停止時の蒸発器５への高温冷媒流入は若干あるが、
被冷却物より５ｏ温度の低い状態で弁装置１９を閉路す
るため、再起動後の冷却負荷の増加はほとんどない。

以上の説明からも明らかであるように本発明による流体
制御弁は内部を２室に区画する圧力応動素子の一面に被
冷却物に感熱部を接触せしめた感熱筒内圧力を作用させ
、他面に冷凍装置の低圧圧力を作用させ、かつ前記圧力
応動素子の変位に応じて弁装置を開閉せしめ、この弁装
置を凝縮器と蒸発器との間に接続するよう構成し、かつ
流体制御弁本体内の応動素子の感熱頂部を満液状として
いるものであるため、絞り装置出口部に流体制御弁を設
けても圧力応動素子に作用する感熱筒圧力は正確に被冷
却物の温度に和尚する飽和圧力を得られ、この圧力より
低い状態に蒸発器を維持するよう弁装置を動作すること
ができ、常に蒸発器を被冷却物より低く維持でき不用な
熱負荷の増加を９　ページ 阻止でき、しかもその動作の基準が本来の被冷却物温度
にあるため、冷却温度の設定変更にも全く関係せず蒸発
器への高温冷媒流入を阻止するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例による流体制御弁を冷凍装置に
応用した場合の運転状態の断面図、第２図は第１図の停
止状態の断面図、第３図は従来例の冷凍サイクル図、第
４図は従来の改良例の冷凍サイクル図をそれぞれ示す。 ２　・・・・・凝縮器、５・・・・・蒸発器、８・・・
・・圧力応動素子、９・・・・・感熱筒、１ｏ・・・・
・感熱部、１１・・・・・感熱筒圧力室、１２・・・・
・弁室、１９・・・・・・弁装置。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名１１
２図 １３　　図 ？？ ？４ １４図 ＼、４

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部′ｆｆ：２室に区画する圧力応動素子と、そ
   の−面に被冷却物に感熱部を接触せしめた感熱筒内圧力
   を作用させ、かつ他面に冷凍装置の低圧圧力を傷用させ
   、前記圧力応動素子の変位に応じて開閉する弁装置を設
   けこの弁装置を冷凍装置の高圧回路に配管した冷凍装置
   用流体制御弁。
2. （２）前記感熱筒の流体制御弁本体内の感熱筒圧力室の
   容積に対し、この感熱筒内の封入、冷媒量を液状態で前
   記感熱筒圧力室容積以上とした特許請求の範囲第１項記
   載の冷凍装置用流体制御弁。